低层冷弯薄壁型钢—轻聚合物节能墙材房屋建筑技术

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低层冷弯薄壁型钢—轻聚合物节能墙材房屋建筑技术、工业副产石膏资源化利用及新型墙材开发的关键技术、立模式复合墙板生产线、LG—10定规格轻钢别墅设备等”被列为2017年度安徽省工业领域节能环保产业“五个一百”推广目录。

长期以来我国农村住房大多数采用分散自建的传统建筑模式，大多是砖木和砖混结构，砖和混凝土是不可再生材料，会对耕地、环保等带来负面影响。为了追求低成本，农民建房往往会选用相对便宜的建材，尤其是实心黏土砖依然是农民新建房的首选材料，据有关资料统计，我国为生产黏土砖每年耗用黏土资源达10多亿立方，约相当于毁田50万亩。至2010年底，全国所有城市全面禁止使用实心黏土砖，但对于农村地区，受各方面条件限制，至今仍无法彻底禁止实心黏土砖的使用。

由于对节能缺乏认识，绝大多数的农民在建房时不会考虑采取任何节能措施，在这种情况下，落后的建造技术和材料，势必会造成生态环境的破坏和能源的过度消耗。  

然而，水泥生产造成的污染也很严重。我国建筑垃圾的数量已占到城市垃圾总量的30%至40%。据对砖混结构、全现浇结构和框架结构等建筑的施工材料损耗的粗略统计，在每万平米建筑的施工过程中，仅建筑垃圾就会产生500至600吨；每万平方米拆除的旧建筑，将产生7000至12000吨建筑垃圾，而中国每年拆毁的老建筑占建筑总量的40%。”此外，到2020年，我国还将新增建筑面积300亿平方米，据此可估算，还将产生的建筑垃圾的总量接近18亿吨。这给中国造成巨大的环境威胁。

伴随着国内人口红利的消失，传统的建筑技工数量渐趋短缺。未来由谁来建造我们的住房，已成为人们思考的一个问题。

建筑科技研发路径，集成建筑发展之路。

（1）装配式钢结构绿色建筑工业化调研研究

调研国内外装配式钢结构绿色建筑新技术、新产品和新工艺并对其进行对比分析；调研国家、安徽省及其他省市与装配式钢结构绿色建筑工业化推动密切相关的政策、标准规范；实地考察国内外有关成功案例，调研相关企业预制构件制作、施工工艺等主要环节的质量安全控制措施；调研安徽省及周围省份的人文特色、生活习性、气候等社会和环境因素；调研公众对装配式钢结构绿色建筑的认可和接受程度情况。

（2）建筑规划设计研究

依据不同地区社会和环境因素，开展与当地景观相得益彰、绿色环保的村庄（社区）规划研究；开展不同建筑风格（徽派、现代、欧式等）、不同建筑形式（独栋、双拼、叠拼和联排等）的建筑设计研究；开展建筑构造、竖向空间、内部交通、建筑消防等方面的设计研究。

（3）装配式钢结构体系研究

开展U型、C型、Z型、矩形等截面形状的冷弯型钢的截面承载力实验研究；开展纯钢框架结构中主要构件及连接件、围护结构材料以及建筑结构柱网力学性能模拟、计算及试验；开展装配式钢结构绿色建筑整体抗震性能仿真模拟研究及试验；研究开发适合装配式钢结构绿色建筑的结构设计计算方法。

（4）围护结构体系研究

开展国瑞复合墙体的隔声、保温、隔热、防潮、防火、耐候等性能的模拟及实验研究；开展墙板与墙板的连接构造、围护墙板与钢结构的连接构造、围护墙板与门窗的连接构造研究；开展围护墙板中管线构造研究；开展围护结构体系无缝施工研究。

（5）建筑配套设施研究

开展太阳能光热光电、地源热泵与建筑一体化研究；开展给排水、暖通、电气等与建筑一体化研究；开展门窗、装饰性构件与建筑整体协调研究。

（6）建筑工业化研究

开展轻型钢结构工厂生产模数化研究；开展楼梯、卫生间、厨房、门窗等重要部位的部品部件模数标准化研究；开展围护结构模数化研究；开展轻型钢结构绿色建筑零件标准化研究；开展露台和阳台部位、门窗部位、基础与地面部位、设备管束部位等重要部位的标准化处理措施研究。

（7）施工工艺及流程研究

开展新型冷弯薄壁钢结构构件的制作工业、生产技术和制造流程研究；开展轻型钢结构建筑现场施工工艺、施工流程等绿色施工方法和技术研究，提出现场吊装、安装施工注意事项。

（8）绿色建筑集成体系研究

开展节地、节能、节水、节材、室内环境质量以及绿色施工等绿色建筑新技术、新产品、新工艺的集成应用研究与应用；基于BIM（建筑信息模型）技术，开展轻型钢结构绿色建筑现场施工流程研究；开展轻型钢结构绿色建筑施工与装修装饰一体化研究。

（一）工业副产石膏资源化利用：

石膏基新型墙材的开发：

当前，安徽省每年工业副产石膏排放量达到1200万吨以上，并逐年增大，这些工业副产石膏的露天堆存，占用了大量的土地、浪费了资源，对周边环境也造成了严重污染，因此，工业副产石膏的综合利用问题亟待解决。

公司结合国内外同类产品的技术，自建工业副产石膏研发中心，利用相关的物理和化学改性技术，改善石膏的耐水差、强度低的缺点，开发出了石膏基轻聚合物喷筑砂浆、石膏基抹面砂浆、石膏基抗裂砂浆、石膏腻子等多种石膏建材。改性处理后的石膏建材高强耐水，可以在建筑领域能够大范围应用。它不含甲醛，放射性指标远低于国家相关标准，同时由于石膏制品本身的微孔结构，可调节室内空气的干湿度，有益于人体健康。改性技术处理后的工业副产石膏，变废为宝，成为优质的胶凝材料，替代水泥在工业生产中的应用，用以生产砂浆、砌块、墙板等不同类型建筑材料，符合“绿水青山就是金山银山的发展理念”。

   

(二)搅拌喷涂一体化设备

采用人工制备石膏基轻聚合物砂浆及人工涂抹的施工方法劳动强度高、工作效率低，且面临垂直运输的问题。因为粉料、聚苯颗粒和水的密度不同，若采用普通的搅拌设备，会产生分层、离析现象，不仅费工，也达不到喷涂的要求。

国瑞自主研发的设备，它采用犁足擎心式搅拌方式，能在几秒钟之内将粉料和聚苯颗粒以及水充分、均匀地拌合，让聚苯颗粒被粉料均匀地包裹。搅拌完成后，浆料被引入到喷涂设备，喷涂设备配有空压机，在高压作用下将浆料无死角地均匀打入轻钢骨腔内每一个角落，成型后的墙体是实心墙体。

（三）预制墙板生产设备及智能化升级

采用机器喷涂作业适合大面积抹面，对于约150mm的冷弯薄壁型钢轻聚合物复合墙体，采用喷涂作业的方式施工效率较底。且喷涂方式施工受气候影响较大，材料的质量稳定性较差，也会带来材料浪费，不符合装配式建筑的发展方向。

工厂里将轻钢框架拼装好，置入流水线钢模台中，然后用自主研发的一体式搅拌注浆机，将浆料以6公斤压力的高压无死角注入到模台中，与轻钢无缝连接，形成一个整体。干结后抗压强度可达3MPa以上。

模车内由于浆料水化放热，使浆料温度升高，形成了模车内墙板的蒸压养护过程。

工厂生产的墙板不受气候影响，质量稳定、可控。可结合智能制造、自动控制等前沿科技，实现向“智能工厂”转型升级。

目前公司的墙板生产线为立模生产线，只能生产标准墙板，具有较大的局限性，公司正与自动化研究院所、相关企业联合研制智能平模生产线，结合机器人技术，进一步减少操作工人数量。另外，平模生产线可集成水电管线、设备等，也可集成装饰面，最大化的提高装配率。

（四）多功能一体化墙板装配式房屋体系化应用

研发内容主要包括试验检测及技术规程编制。

试验检测：产品材料性能检测及结构试验，试验内容包括冷弯薄壁型钢-轻聚合物组合墙体的抗冲击、吊挂力、抗弯、轴压、抗震等性能；冷弯薄壁型钢-混凝土组合楼盖抗滑移、舒适度、抗弯承载力等性能。

多功能一体化墙板装配式房屋体系化应用关键在于攻克节点连接、防火、防腐、防水、抗震、运输、吊装等难题，公司联合相关院校，并结合自身工程实践，已解决了上述困扰装配式建筑发展的难题，其成果将会编入安徽省地方标准中，涉及到主体结构安全的技术问题如连接构造、计算方法等正在通过试验进行论证。

（五）模块化生态厕所/警亭集成技术

污水处理方式研究：

研究的意义

微生物菌种生长繁殖活动对粪便中可利用的大分子有机化合物进行生物降解并转化为菌体生物量，竞争性的抑制并杀死粪便中的病原性微生物，吸附、降解、转化粪便中产生的臭味物质、无害化、资源化处理。能达到零排放的功能，对环境完全不造成任何污染。

按施工方式可分为移动式生态厕所及模块化现场装配式厕所。

模块化现场装配式厕所是指在工程制作好底盘、墙板、屋盖，并集成水电管线、设备、室内外装饰。突破了可移动式厕所面积及造型的局限，可以设计成各种风格，施工快捷、美观大方。

文献来源：合肥国瑞集成建筑科技有限公司